Чугунная задвижка 30ч39р МЗВ подойдет для установки в системы:
- холодного;
- горячего водоснабжения;
- а также в системы канализации.
Применение задвижки в системах отопления возможно, но с ограничением температурного режима. Благодаря использованию качественных материалов при изготовлении этой модели, а также новых технологий выпуска, назначенный срок службы корпусных деталей задвижки 30ч39р составляет 50 лет. Такая продолжительность эксплуатации говорит о надежности запорной арматуры, выпущенной в линейке моделей МЗВ.
Устройство и комплектация
Корпус и крышка у задвижек 30ч39р отлиты из чугуна, поэтому применение этой модели ограничивается трубопроводными системами, по которым транспортируется вода.
Рис. 1. Устройство 30ч39р МЗВ.
На примере рисунка 1 посмотрим:
- из каких деталей состоит;
- и по какому принципу работает задвижка 30ч39р.
Корпус (3) и крышка (2) соединяются при помощи фланца, образуя внутри рабочее пространство. Клин (6), расположенный внутри рабочего пространства, обеспечивает перекрытие потока рабочей среды с установленной нормой герметичности по ГОСТу 9544-2015г. Закрытие прохода обеспечивается за счет плотного прилегания клина к специальной выемке в корпусе, которая называется седло. Для регулировки хода на клине в задвижке есть направляющие (7), которые скользят по проточкам в корпусе.
Чтобы привести в движение клин, нужно повернуть штурвал (1) влево или вправо. Для закрытия затвора штурвал необходимо вращать вправо, то есть по часовой стрелке. Это соответствует стандартной правой резьбе. Передача усилия от штурвала происходит через шпиндель (5), который приводит в движение ходовую гайку, находящуюся внутри клина.
По типу работы резьбовой пары «гайка-шпиндель», 30ч39р является задвижкой с невыдвижным шпинделем. Для предотвращения выхода рабочей среды в атмосферу, отверстие верхней части крышки герметично закрыто уплотнителем и втулкой (4). Фланец «корпус-крышка» также имеет уплотнительную прокладку. Для присоединения задвижки к магистрали, корпус оснащен присоединительными патрубками с фланцами (8) в соответствии с ГОСТом 33259-2015г.
Корпус и крышка
Корпусные детали должны обеспечивать заданную продолжительность работы арматуры при соблюдении безаварийности и безопасности. Для этого разработаны технические регламенты выпуска и испытаний всех частей трубопроводной арматуры.
Из названия понятно, что задвижка чугунная 30ч39р изготовлена из чугуна. Сплав, используемый в отливке корпуса и крышки – СЧ20 в соответствии с ГОСТом 1412-85г. Серый чугун СЧ20 в составе содержит пластичный графит.
СЧ20 – серый чугун. Цифровое обозначение 20 указывает на минимальное временное сопротивление при растяжении (предел прочности). Для СЧ20 предел прочности составляет 200 МПа или 20 кгс/мм2.
В паспорте задвижки чугунной 30ч39р диаметром прохода 80мм рабочее давление системы указано 16 кгс/см2. Это говорит о том, что производитель предусмотрел внушительный запас прочности корпусных деталей, изготовленных из СЧ20.
Внешние и внутренние поверхности корпусных деталей окрашиваются эпоксидно-порошковой краской ЭК-201 в соответствии с ГОСТом 9.401-2018г. Данное покрытие обеспечивает защиту корпуса и крышки от коррозионного разрушения при воздействии рабочей среды.
Характеристика ЭК-201
Состав ЭК-201 имеет следующие характеристики стойкости:
- ударная прочность при температуре окружающей среды -400С до 8Н*м;
- переходное сопротивление защитного покрытия до 3*108 Ом*м2 при выдержке в 3% солевом растворе в течение 1000 час.;
- сохранение рабочих характеристик при постоянном температурном воздействии от -600С до +1500С.
Показатели ударной прочности и переходного сопротивления помогают спрогнозировать ресурс безаварийной работы корпусных деталей задвижки.
Толщина эпоксидно-порошкового слоя составляет 250 микрометра (0,25 мм). Нанесение краски на детали осуществляется электростатическим или трибостатическим способом с последующей сушкой изделия в печи при температуре 180-2000С. Этот метод обеспечивает равномерное нанесение краски на внешние и внутренние поверхности корпусных деталей задвижки.
Затвор
Чугунные задвижки комплектуются двумя видами затворов:
- с обрезиненным клином;
- с наплавками из латуни или бронзы.
Модель 30ч39р МЗВ укомплектована чугунным клином из сплава ВЧ45 в соответствии с ГОСТом 7293-85г. В качестве уплотнителя используется смесь резиновая СКЭП.
Рис. 2. Затвор.
На рисунке 2 приведена конструкция затвора задвижек 30ч39р. Обрезиненный клин укомплектован закладной гайкой «Т-образной» формы, которая впрессована в специальный паз. При повороте штурвала, гайка совершает поступательное движение, перемещая за собой клин в нужное положение. Так как шпиндель совершает только вращение, в положении «открыто» ему нужно куда-то деваться. Для этого в клине есть отверстие, проходящее через все его тело.
ВЧ45 – высокопрочный чугун, графитовые включения в котором имеют форму шара. Предел прочности ВЧ45 составляет 450 МПа или 45кгс/мм2.
Шаровидный графит в чугуне – наилучшая форма равномерно распределенного графита в металле, обеспечивающая отличные прочностные свойства сплава.
Закладная «Т-образная» гайка изготовлена из латуни ЛС59-1.
Характеристика СКЭП
В качестве уплотнителя клина в задвижке для работы в водной среде, СКЭП подходит наилучшим образом. Покрытие обеспечивает:
- предел прочности до 25МПа;
- высокую степень эластичности (удлинение в 4-6 раз без разрыва);
- высокие показатели износостойкости, озоно- и термостойкости;
- а также устойчивость при работе в агрессивной среде и при температуре от -500С до +1500С.
Предел прочности – величина воздействия на тело, при превышении которой целостность этого тела нарушается.
СКЭП – это синтетический этиленпропиленовый каучук, аналог зарубежного EPDM. Высокая степень износостойкости обрезиненного клина СКЭП обеспечивает бесперебойное функционирование задвижки модели 30ч39р МЗВ на протяжении 4,5 тыс. циклов наработки на отказ. Упругие и плотностные качества СКЭП позволяют добиться максимальной нормы герметичности «А» в соответствии с ГОСТом 9544-2015г.
Ходовая часть
Ходовая часть задвижки состоит из:
- штурвала;
- втулки;
- невыдвижного шпинделя;
- закладной гайки.
Характерная черта 30ч39р – наличие в конструкции невыдвижного шпинделя. Это значит, что в процессе работы (прохода рабочей среды через корпус) шпиндель непосредственно взаимодействует с транспортируемым веществом.
Рис. 3. Элементы ходовой части.
Для предотвращения коррозионного разрушения от воздействия воды и постоянного трения о закладную гайку и втулку, шпиндель у задвижек изготавливают из коррозионно-стойкой жаропрочной стали 20Х13.
Характеристика сплава 20Х13.
1. Выдерживает нагрев до 11500С с сохранением работоспособности около 2 часов.
2. Сплав не подвержен разрушению при работе в газовой среде.
3. Имеет повышенную стойкость к коррозии при воздействии воды с абразивными включениями и высокой температурой.
Отличие жаропрочной стали (20Х13) от жаростойкой – способность выдерживать сложнонапряженную нагрузку в критически нагретом состоянии без деформации изделия (шпинделя).
Закладная гайка задвижки
Изготовлена из свинцовой латуни ЛС59-1, 60% состава которой содержит медь, около 36% цинка, до 2% свинца. ЛС59-1 легируется свинцом, так как без такой добавки обработать металл на нарезном станке невозможно из-за его повышенной твердости.
Гайка из ЛС59-1:
- устойчива к воздействию агрессивных сред (в т.ч. воды);
- устойчива к трению благодаря гладкой поверхности (отсутствие шероховатости);
- в процессе трения показывает высокую прочность и низкую степень износа.
Применение ходовой гайки из сплава ЛС59-1 допускается в арматуре, работающей с агрессивными средами. Использование этого металла для 30ч39р МЗВ увеличивает предельный срок службы задвижки до 50 лет.
30ч39р МЗВ выпускается литейно-механическим заводом «Водоприбор» в соответствии таблице фигур СТЦКБА 023-2015г. «МЗВ» обозначает модель задвижек. Кроме этой серии, завод выпускает «МЗВГ». Технические данные указаны в паспорте мзв мзвг 30ч39р.
«Водоприбор» имеет долгий путь развития. Основанный в 1892 г., завод являлся ремонтной мастерской местной насосной станции для перекачки воды в Мытищенские водонапорные башни.
За историю существования ОАО «Завод «Водоприбор» был главной мастерской московского водопровода, выпускал военную технику во времена ВОВ. Первым в 1983 году начал выпуск арматуры с гуммированным клином.
Кроме свинцовой латуни для изготовления закладной гаки используют бронзу.
Эксплуатационные характеристики
Для нужд конкретной трубопроводной магистрали, со своими особенностями работы и режимами, модель задвижки МЗВ 30ч39р выпускается с разными эксплуатационными характеристиками.
1. В зависимости от диаметра условного прохода трубопровода задвижку поставляют размером DN от 50мм до 300мм.
2. Диаметр условного прохода 30ч39р влияет на ее номинальное давление. Для DN 50-100 мм PN 16 атмосфер (кгс/см2), для DN от 100мм до 300мм включительно PN 10 атмосфер. Для серии задвижек МЗВ величина номинального давления (PN) соответствует величине рабочего давления при максимальной температуре транспортируемой среды +750С в соответствии с паспортом изделия.
3. Температурный режим работы 30ч39р серии МЗВ от +50С до +750С.
4. Диапазон температуры окружающей среды, при которой задвижка работает в обычном режиме – от -150С до +400С.
5. Климатическое исполнение в соответствии с ГОСТом 15150-69года – УХЛ с категорией размещения 3 (табл. 2).
6. Направление прохода рабочей среды допускается в любую сторону.
7. Для присоединения к трубопроводу используется фланец, размеры которого зависят от диаметра условного прохода задвижки и регламентированы ГОСТом Р54432-2011г.
Габариты 30ч39р и присоединительные размеры приводятся на рисунке 4.
Рис. 4. Габариты и присоединительные размеры.
Партии задвижек поставляется с ручным приводом (маховик). Максимальный крутящий момент, необходимый для перевода затвора в крайнее положение «закрыто», в зависимости от диаметра условного прохода, равняется:
- 50 мм – 35 Н*м (Ньютон-метр);
- 80 мм – 50;
- 100 мм – 70;
- 150 мм – 110;
- 200 мм – 170;
- 250 мм и 300 мм – 200.
Максимальным крутящим моментом на шпинделе задвижки МЗВ называется max величина приложения усилия к маховику, при превышении которой создается угроза повреждения приводных деталей арматуры или уплотнителя клина.
Норма герметичности в соответствии с ГОСТом 9544-2015года – «А», что соответствует отсутствию видимых утечек при испытаниях любой средой в течение времени испытания.
Как выбрать, на что обращать внимание?
Задвижки модели МЗВ 30ч39р подойдут для установки на трубопроводную магистраль номинальным диаметром от 50мм до 300мм. По конструкции условного прохода 30ч39р является полнопроходной, поэтому ее установка не влечет увеличения гидравлического сопротивления в системе.
В соответствии с паспортом на устройство задвижек, изделие предназначено для монтажа на трубопроводы систем ЖКХ, в частности:
- для горячего;
- холодного водоснабжения;
- и канализации.
Приятный бонус модели МЗВ 30ч39р от ОАО «Завод «Водоприбор» – обеспечение нормальной работы трубопроводных систем питьевой воды. Благодаря:
- окраске внутренних полостей корпуса краской ЭК-201 с последующей ее сушкой в печах при T +2000С;
- а также гуммированию чугунного клина резиной СКЭП;
- комплектация задвижкой допускается для системы с питьевой водой качества по СанПин 2.1. 3684-21г.
Гуммирование – это процесс нанесения резинового слоя на изделия из металла. Цель гуммирования – защита стали от воздействия коррозии и других разрушающих факторов механического, атмосферного или химического воздействия в задвижке.
Номинальное давление (PN) в системе, при котором разрешено эксплуатировать задвижку, составляет 1,6 МПа для DN до 100мм включительно, и 1 МПа для DN от 100мм до 300мм. При этом величина рабочего давления при максимальной температуре транспортируемого вещества +750С для DN всех выпускаемых диаметров соответствует величине PN.
Где допускается размещать?
Задвижку ОАО «Завод» Водоприбор» МЗВ 30ч39р в соответствии с ГОСТом 15150-69года разрешено эксплуатировать в умеренных и холодных климатических районах.
Участок трубопровода, оснащенный задвижкой, должен находиться в закрытом, проветриваемом помещении (естественная вентиляция), исключающем попадание атмосферных осадков и прямых лучей солнца.
Место для установки в трубопровод должно быть оборудовано отдельным креплением, исключающим как воздействие веса трубы на арматуру, так и арматуры на трубу.
В пространстве расположение задвижек возможно в любом положении, допускающем отклонение маховика до 90 градусов от горизонтали. Монтаж 30ч39р на вертикальный трубопровод возможен в любом положении.
Рис. 5. Установка арматуры на опорах.
Эксплуатация 30ч39р на открытом воздухе не допускается. Тем не менее, для регламентного срока функционирования корпусных деталей арматуры нужно только закрытое помещение. Создание дополнительного микроклимата, отопление и вентиляция необязательны.
Рекомендации по монтажу
Перед началом монтажа задвижки, надо провести расконсервацию. Для этого удаляются заглушки из присоединительных патрубков, осматриваются освободившиеся полости на предмет песка, грязи и посторонних предметов. Клин должен находиться в положении «Закрыто».
Независимо от состояния устанавливаемой арматуры перед монтажом ее нужно проверить на работоспособность. Откройте и заройте три раза затвор. Если клин перемещается без рывков и до упора – арматура готова к монтажу.
30ч39р допускается устанавливать в подземных сооружениях и стесненных условиях (благодаря невыдвижному шпинделю). Тем не менее, место установки должно иметь удобные проходы для обслуживающего персонала, позволяющие проводить ремонт и ТО.
При отсутствии технического паспорта на изделия – монтаж запрещен. В соответствии с эксплуатационной документацией, в паспорте указываются сведение о приемке и заводской номер. Без этой информации невозможно установить фактическое соответствие.
Монтаж
Трубопровод перед монтажом нужно промыть чистой водой для удаления загрязнений. Место установки арматуры должно быть укомплектовано дополнительными креплениями под концы труб. Опора задвижки, массой более 16 кг, на трубопровод – запрещена.
Если масса изделия больше 16 кг, снимать стропы можно только после закрепления шпилек фланцевого соединения, их затяжки с определенным усилием. Подъем кранов или другим приспособлением арматуры допускается только за патрубки.
В месте установки надо предусмотреть зазоры для межфланцевого уплотнителя, а также компенсировать тепловые напряжения одним из допустимых способов. Технология производства определяет тип компенсаторов: резиновый или сильфонный.
Отверстия во фланцах патрубков и концов трубы должны точно совпадать. Установка болтов или шпилек при перекосах отверстий не допускается. Нарушение этого условия приведет к деформации изделия и нарушению герметичности.
Рис. 6. Компенсатор теплового напряжения: а). резиновый; б). сильфонный.
Перед сдачей в эксплуатацию задвижку надо проверить на работоспособность и герметичность всех уплотнителей. Для этого затвор переводится в положение «Открыто» и в трубу подается среда под давлением, указанным в паспорте.
Величина пробного давление зависит от диаметра проходного отверстия арматуры. Для DN 50-100мм – 2,4 МПа, для DN более 100мм – 1,5 МПа.
Другие рекомендации
Чтобы трубопроводная арматура работала без аварий, с соблюдением регламентированного срока службы, ее необходимо своевременно обслуживать. Проведение регламентного ТО нужно выполнять в соответствии с требованиями РД, а также местных инструкций предприятия.
Все виды ремонта проводятся при отсутствии давления в системе, исключая циркуляцию транспортируемого вещества. После завершения ТО или ремонта, арматуре надо провести гидравлические испытания. Все проведенные ремонты фиксируются в паспорте изделия.
Требования к проведению гидравлических испытаний после ремонтов отличаются от требований при вводе арматуры в эксплуатацию. Для проверки прокладок уплотнителей подается давление PN. Для проверки герметичности затвора – PN+10%, проверка прочности – PN+50%.
Хранить арматуру модели 30ч39р нужно в соответствии требованиям ГОСТа 15150-69года, таблица 13 (5 ОЖ4). Изделие должно находиться в заводской таре под навесом в закрытом не отапливаемом помещении с естественной вентиляцией.
